跟踪性能

摘要： 随着科技的日新月异、工业的快速发展,许多工业领域对控制系统的性能提出了更高的要求,普通平面控制系统已经无法满足日益复杂的空间作业任务,而三轴运动控制系统在三维空间任务中具有强大的优势。从制造业的角度出发,致力于研究一种面向三轴运动控制系统的交叉耦合迭代学习的轮廓误差控制方法,既能保证单轴的跟踪性能,又能减小各轴之间运动的不协调,从而减小轮廓误差。介绍传统的两轴误差模型和基于向量法的三轴误差模型,以及迭代学习控制和交叉耦合控制的概念;针对三轴运动控制系统的性能提升提出一种三轴交叉耦合-迭代学习控制算法;设计相关对比实验,实验结果表明该算法能有效减小轮廓误差。

摘要： 针对车辆驱动桥加载实验台存在的不匹配耦合干扰等问题,提出了一种基于自适应反推滑模控制(ABSMC)算法的控制器。首先,根据系统原理和传递函数,分别列出了含有不确定性的转速控制系统和转矩控制系统的状态空间方程;然后,利用基于李雅普诺夫的反推法和滑膜变结构控制法,进行了系统控制率的设计,并采用自适应控制策略对系统的耦合干扰进行了估计;最后,利用仿真的方式对控制器的有效性进行了验证。研究结果表明:采用自适应反推滑模控制时,转速和转矩控制系统的正弦跟踪性能明显优于自适应控制,系统跟踪精度高、稳态误差小;分别添加耦合干扰时,系统具有自适应性;在强烈干扰情况下,转速系统的最大跟踪误差为0.05 r/min,转矩系统的最大跟踪误差为0.09 N·m。

摘要： 针对永磁同步电机(PMSM)系统中经典滑模控制器产生的抖振现象对机械结构带来的损耗问题,设计了基于径向基(RBF)神经网络的滑模控制算法。采用RBF神经网络实时调节滑模控制中指数趋近律的切换增益,通过梯度下降法优化RBF神经网络的权值,增强电机的动态特性与抗干扰能力。与滑模控制进行对比仿真实验,仿真实验结果表明,该控制算法的跟踪性能更好,且能够有效降低滑模控制器的抖振。

摘要： 舰艇编队作战时,交叉定位是其主要抗干扰作战方式之一。而交叉定位能力是否有效取决于其定位精度是否满足武器系统的要求。交叉定位精度与很多因素都有关联,本文主要分析舰载雷达的跟踪性能对交叉定位精度的影响,为后续如何开展交叉定位试验及如何提高交叉定位精度具有指导意义。本文建立了动平台下三坐标交叉定位模型,结合误差传递函数,建立了交叉定位精度误差模型,并仿真分析了双雷达跟踪性能对交叉定位精度的影响。

摘要： 为了构建更高运动精度的机械模型,本文设计了一种柔性联接结构建立的可变幅电液伺服系统。分析液压伺服系统阀控缸动平衡方程,并给出了系统控制流程。根据小脑模型神经网络(CMAC)控制方法,利用柔性联接方法建立可变幅电液伺服系统,使瞬态平衡响应阶段实现优异动态控制效果。研究结果表明:以PID构建的CMAC对可变幅电液伺服系统形成了稳定性更高的闭环系统,更大幅度的低频段增益效果,提升系统控制精度,实现对柔性联接可变幅电液伺服系统起到理想的校正作用。以CMAC控制器对电液伺服控制结构调控,提升了系统低频状态下的负载位移输出精度,有效控制了幅值衰减程度,达到了更高跟踪精度,显著提升了系统的整体跟踪效果。

摘要： 被动式电液力加载系统在精度、多余力和大质量负载等方面存在一定的问题,为此,提出了一种针对反步控制器的简化方法。首先,利用反步控制算法抑制了多余力,分析了控制信号的结构组成和阶数;然后,阐述了负载质量对控制信号的影响,计算了组成控制信号各项的数量级,并分析了其占比权重;最后,忽略了控制信号结构中数量级很小的部分,以此来简化反步控制器,采用李雅普诺夫稳定性理论对简化后的反步控制器的有效性及系统的稳定性进行了验证,并用MATLAB/Simulink检验了控制策略的有效性及控制性能。研究结果表明:被动式电液力系统存在位置干扰的情况下,在加入简化后的反步控制器后,对其输入不同的指令信号,系统能表现出良好的跟踪性能(在10 Hz时,输出力在31 ms内可快速跟踪指令信号,且稳态误差仅0.94%);简化后的反步控制器结构简单,在工程上更易于实现,且在含有一定质量负载的场合下能有效抑制多余力;相比于传统控制器,其效果更佳、跟踪指令信号速度更快。

摘要： 针对自适应滤波领域的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法无法权衡稳态误差和收敛速度这一矛盾,提出了一种改进的变步长LMS自适应滤波算法。该算法在基于对数函数的变步长LMS算法的基础上,建立了一种新的步长参数与误差的关系模型。仿真结果表明,提出算法与已有算法相比,能够达到更高的收敛精度及更快的收敛速度,在系统不发生时变时,收敛精度分别提高了5 dB和3 dB,当系统发生时变后,收敛精度分别提高了4 dB和2 dB,不论系统是否发生时变,收敛速度都更快。

摘要： 针对自适应滤波领域的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法无法权衡稳态误差和收敛速度这一矛盾,提出了一种改进的变步长LMS自适应滤波算法.该算法在基于对数函数的变步长LMS算法的基础上,建立了一种新的步长参数与误差的关系模型.仿真结果表明,提出算法与已有算法相比,能够达到更高的收敛精度及更快的收敛速度,在系统不发生时变时,收敛精度分别提高了5 dB和3 dB,当系统发生时变后,收敛精度分别提高了4 dB和2 dB,不论系统是否发生时变,收敛速度都更快.

摘要： 传统的迭代学习控制算法和交叉耦合迭代学习控制算法已经无法满足工业制造、军事和交通运输等许多应用领域对控制系统精度的要求,因此,从制造业的角度出发,研究一种面向多轴运动控制系统的轮廓误差控制算法,即在整体系统中使用迭代学习—交叉耦合控制算法,又在单轴上使用自适应迭代学习控制算法.实验结果表示,该算法在单轴上的跟踪误差是传统控制算法跟踪误差的75.36％,系统的轮廓误差是传统控制算法轮廓误差的65.15％.因此,这种双迭代学习—交叉耦合控制算法技能满足单轴上的跟踪精度要求,也能显著地减小系统的跟踪误差.

摘要： 针对BOC(n,n)信号相关峰的多峰性引起信号跟踪模糊的问题,提出一种新的BOC(n,n)无模糊跟踪算法,通过重构本地BOC码合成无边峰的相关函数解决BOC信号的模糊跟踪问题.仿真与分析表明,提出的算法完全消除了自相关函数的多个边峰并保持窄相关,去模糊效果更好,具有良好的跟踪性能.相比于传统跟踪算法、自相关边锋消除法(ASPeCT)和副载波相位消除法(SCPC),新算法的鉴相曲线斜率较大,且鉴相曲线更加稳定.对于BOC-sin(n,n)和BOC-cos(n,n)信号,新算法的码相位测量误差均方差比副载波相位消除法更低,抗噪声性能最好.在抗多径性能方面,多径包络面积最小,多径抑制效果最优.

摘要： 传统直线感应电机无速度传感器控制方法需要分别设计电机的速度观测器和速度控制器,且在速度控制器设计时鲜有考虑估计速度与实际速度之间的内部动态.本文针对直线感应电机,同时考虑速度观测器和控制器的设计,提出了一种系统的改进无速度传感器控制方法.该方法结合了直线感应电机的电磁模型和机械模型,不仅可以观测电机转速,也可以观测电机负载阻力.在设计速度控制器时,根据所观测出的负载阻力,进行前馈补偿控制,提高了无速度传感器控制系统的观测性能和跟踪性能.仿真和实验结果表明所提出的无速度传感器控制方法具有良好的动态跟踪性能和抗扰性能.

摘要： 针对高精度永磁直线同步电动机(PMLSM)易受参数变化、外部扰动、摩擦力等不确定性因素影响的问题,提出一种模糊滑模控制方法.建立了含有不确定性的直线伺服运动系统动态模型,其中滑模变结构控制可以保证系统跟踪误差的收敛性,抑制系统不确定性,但控制过程中会产生抖振现象.为解决这一问题,采用模糊控制逼近滑模控制器的输出,将控制目标从跟踪误差变为滑模函数,从而减轻滑模控制的抖振现象.仿真结果表明,所提出的模糊滑模控制与传统滑模变结构控制相比,可明显提高伺服系统的跟踪性能和鲁棒性能.

摘要： 火炮随动系统是一个复杂的非线性系统,并且动力传递过程中广泛存在着齿隙、死区、摩擦及饱和等非线性,系统参数存在很大不确定性,很难获得精确的数学模型,使得控制精度不高,为此提出一种基于定量反馈理论(QFT)的火炮随动系统鲁棒控制策略.文章首先介绍定量反馈理论的基本原理,给出完整的设计步骤;建立火炮随动系统不确定模型;在此基础上,以某火炮随动系统为例设计定量反馈控制器,并进行仿真验证.研究结果表明,所设计的QFT鲁棒控制器能够满足火炮随动系统性能指标要求,而且具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,具有合理性和可行性.

摘要： 本文提出一种改进型反电动势谐波自适应补偿的PMSG无位置传感器控制方法,该方法在滑模观测器(sliding model observer,SMO)的基础上引入自适应广义二阶积分器(second order generalized integrator,SOGI),减小了反电动势观测中谐波对转子位置的影响,提高了转子位置估计的准确性.由于电机参数的变化和变换器的非线性,在无位置传感器算法中含有大量的5、7、11次等低次谐波.本文使用自适应SOGI取代低通滤波器,对基频信号进行提取,一方面减小了低频谐波含量,从而减小了由低频谐波引起的转子位置估计偏差,同时消除了由滤波延时引起的相位偏差;另一方面提高了系统的跟踪性能,使得相位误差收敛于零.本文利用MATLAB/Simulink对该算法进行了仿真验证,同时在10kW实验平台上验证了其正确性与准确性.

摘要： 本文基于dSPACE实时仿真平台,设计了四旋翼飞行器姿态控制半实物仿真系统,完成了四旋翼飞行器半实物仿真平台的搭建,详细介绍了四旋翼飞行器的工作原理,通过位姿传感器进行姿态实时反馈,采用常规PID控制算法,实现了四旋翼飞行器在三自由度的试验装置上的姿态控制仿真.半实物仿真结果表明,系统能够有效跟踪给定的期望参考信号,并且在一定范围内保持稳定的跟踪性能.

摘要： 在实际应用中,由于高频地波雷达的测向精度较低,造成目标跟踪产生偏差.双站式无角度观测的高频地波雷达系统很好的解决了这一问题.然而,在这一体制下,仍然存在提高机动目标跟踪精度的需求.本文提出一种基于交互式多模型(IMM)的方法,该算法通过建立不同的运动模型来反映目标不同的运动状况,并以此来估计目标的真实运动状态.仿真结果表明,与传统的单模算法相比,IMM算法在船只目标发生机动时表现出较好的跟踪性能.

摘要： 给出一种用于机动目标跟踪的组合波形方案及对应的波形捷变跟踪算法.基于分辨单元和量测提取单元分析量化雷达发射波形参数对跟踪MSE的影响,根据滤波结果动态选择CF-HFM组合波形的参数以降低跟踪MSE.针对非线性观测模型,采用序贯扩展卡尔曼滤波对机动目标进行跟踪,可有效降低计算量.蒙特卡洛仿真验证该方法可改善机动目标跟踪性能.

摘要： 针对核化相关滤波跟踪算法在目标尺度变化和遮挡情况下跟踪性能降低的问题,本文研究了一种分块核化滤波跟踪算法.一方面根据目标外观特性对目标进行分块,对每个目标子块单独跟踪,综合考虑各个子块得到最终跟踪结果,解决了目标尺度变化导致的跟踪性能降低问题;另一方面,给出了新的目标模型更新策略,只使用有效目标子块指导目标模型更新,避免目标被遮挡时模型错误更新.在12个标准数据集上的测试结果表明,相比原始核化相关滤波算法,本文算法在跟踪精确度和成功率方面都有提高.此外,算法在12个数据集上的平均速度可达到每秒钟处理123帧.

摘要： 随着经济军事的飞速发展,全球卫星导航系统的应用越加广泛,同时对于定位的可靠性要求也越来越高.然而卫星信号经过长距离的传播损耗到达地面的功率十分微弱,容易受到故意或无意的无线电干扰,影响接收机正常定位并降低接收机的可靠性.本文详细分析了不同干扰对接收机基带信号处理的影响.干扰器生成脉冲波、连续波和扫频波等干扰信号,通过GNSS前端采集真实信号与生成的各种干扰混合的干扰信号,并通过软件接收机进行分析.深入探究不同干扰在不同参数下对接收机的影响作用,为今后的GNSS抗干扰技术研究提供有效的研究基础.以脉冲干扰为例,对于占空比一定、周期不同的脉冲干扰信号,周期1ms的短周期脉冲干扰能对接收机产生强烈的干扰效果,捕获图有明显脉冲波的特征形状,跟踪过程载噪比和相关值突发性地减小,造成跟踪数据异常.而长周期(200ms)的脉冲信号,因周期远远长于接收机跟踪环路的积分时间(1ms),仅在脉冲到达时影响接收机的捕获与跟踪,但由于接收机跟踪环路不能连续跟踪卫星信号,导致伪距观测量不连续,导航数据不能正常解码,从而降低接收机的可靠性.

摘要： 随着经济军事的飞速发展,全球卫星导航系统的应用越加广泛,同时对于定位的可靠性要求也越来越高.然而卫星信号经过长距离的传播损耗到达地面的功率十分微弱,容易受到故意或无意的无线电干扰,影响接收机正常定位并降低接收机的可靠性.本文详细分析了不同干扰对接收机基带信号处理的影响.干扰器生成脉冲波、连续波和扫频波等干扰信号,通过GNSS前端采集真实信号与生成的各种干扰混合的干扰信号,并通过软件接收机进行分析.深入探究不同干扰在不同参数下对接收机的影响作用,为今后的GNSS抗干扰技术研究提供有效的研究基础.以脉冲干扰为例,对于占空比一定、周期不同的脉冲干扰信号,周期1ms的短周期脉冲干扰能对接收机产生强烈的干扰效果,捕获图有明显脉冲波的特征形状,跟踪过程载噪比和相关值突发性地减小,造成跟踪数据异常.而长周期(200ms)的脉冲信号,因周期远远长于接收机跟踪环路的积分时间(1ms),仅在脉冲到达时影响接收机的捕获与跟踪,但由于接收机跟踪环路不能连续跟踪卫星信号,导致伪距观测量不连续,导航数据不能正常解码,从而降低接收机的可靠性.

摘要： 用于分析处理系统的性能的系统及方法是基于位于所述处理系统的选定节点处的跟踪点中所提供的性能计数器。如果在第一跟踪点处通过性能计数器检测事务超过阈值次数，那么在所述第一跟踪点处将待监测的第一事务识别为待监测的事务。第一跟踪标记识别符在所述第一跟踪点处与所述第一事务相关联。基于所述第一跟踪标记识别符在一或多个其它跟踪点处识别所述第一事务。基于在所述跟踪点处识别所述第一事务的时戳，从各种跟踪点获得例如所述第一事务的跟踪信息、时延、消耗装置的位置等信息。

摘要： 公开了收集和分析吸嘴性能数据的系统及跟踪吸嘴性能的方法。拾取与放置吸嘴性能分析系统将来自电子装配中使用的拾取与放置机器的生产数据作为湍流数据流流式传送到云平台，并且对生产数据执行分析以跟踪、可视化和预测个体吸嘴在拒绝或错过拾取方面的性能。分析系统基于收集的生产数据生成每个吸嘴的性能矢量，该性能矢量跟踪累积的拒绝和拒绝百分比两者作为x‑y平面的相应尺寸。系统监视并且分析该矢量在x‑y平面中的轨迹以预测吸嘴的性能退化何时达到临界阈值。响应于预测到吸嘴性能退化将在未来时间处超过阈值，系统可以生成通知并且将其递送到合适的客户端设备。

摘要： 用于分析处理系统的性能的系统及方法是基于位于所述处理系统的选定节点处的跟踪点中所提供的性能计数器。如果在第一跟踪点处通过性能计数器检测事务超过阈值次数，那么在所述第一跟踪点处将待监测的第一事务识别为待监测的事务。第一跟踪标记识别符在所述第一跟踪点处与所述第一事务相关联。基于所述第一跟踪标记识别符在一或多个其它跟踪点处识别所述第一事务。基于在所述跟踪点处识别所述第一事务的时戳，从各种跟踪点获得例如所述第一事务的跟踪信息、时延、消耗装置的位置等信息。

摘要： 一种具有指定跟踪性能的航天器自适应容错姿态跟踪控制方法，包括基于航天器受到一定量的外部干扰，建立航天器的运动学模型和动力学模型；基于航天器的动力学模型，并基于航天器执行器受到的未知系统故障，建立未知执行器故障系统模型；基于未知执行器故障系统模型设计转换误差和性能函数，使航天器的跟踪误差在指定跟踪性能和最大超调量下趋于任意小的最小残差集；通过估计故障不确定性的边界来补偿故障的影响，设计自适应容错控制器，使系统趋于渐近稳定等，该方法保证系统鲁棒性的前提下，实现系统的高精度姿态跟踪控制。

摘要： 本发明公开了一种光电稳定跟踪平台跟踪性能的测试装置，该装置由平行光管、显示屏、视频管理计算机组成，视频管理计算机可以直接输出实际录制的包含真实目标和背景的视频图像，也可以输出通过软件叠加生成的含有模拟目标和背景的视频图像，显示屏放置在平行光管的焦面上，显示屏显示视频管理计算机输出的含有背景和模拟目标的视频图像,平行光管将准直后的视频图像送入被测光电稳定跟踪平台的视场中。该装置不仅能够测试光电稳定跟踪平台的伺服跟踪回路性能，而且能够通过显示屏上的图像背景和模拟目标的变化测试视频跟踪器的性能，实现了光电稳定跟踪平台跟踪综合性能测试。该测试装置具有结构简单、易于操作、测试范围广的优点。

摘要： 本发明公开了一种光电跟踪系统的跟踪性能测试装置及测试方法。光电跟踪系统的跟踪性能测试装置包括：目标模拟器，包括运动结构组件、靶标结构、和黑体，运动结构组件用于驱动靶标结构运动；投影红外光学成像系统用于将靶标结构的图像经过透射后形成平行光图像，以模拟无穷远目标；控制系统用于控制运动结构组件的运动以及黑体的温度，并获取靶标结构的位置信息；图像采集控制计算机用于根据光电跟踪系统对靶标机构的跟踪情况，判定光电跟踪系统的跟踪性能。本发明中黑体的温度以及靶标结构的运动都可以控制，从而可以模拟不同目标，提高光电跟踪性能测试效果和测试效率，而且通过采用长焦透射式光学系统，具有大视场。

摘要： 本发明涉及一种光伏跟踪装置跟踪性能测试方法及装置，包括分别获取测试周期内待测光伏组件的辐照量和发电量；根据所述测试周期内待测光伏组件的辐照量和发电量确定测试周期内待测光伏组件中光伏跟踪装置的性能提升比；利用所述测试周期内待测光伏组件中光伏跟踪装置的性能提升比测试待测光伏组件中光伏跟踪装置的跟踪性能；本发明的测试方法实现简单且便于长期测试光伏跟踪装置的跟踪性能。

摘要： 一种具有指定跟踪性能的航天器自适应容错姿态跟踪控制方法，包括基于航天器受到一定量的外部干扰，建立航天器的运动学模型和动力学模型；基于航天器的动力学模型，并基于航天器执行器受到的未知系统故障，建立未知执行器故障系统模型；基于未知执行器故障系统模型设计转换误差和性能函数，使航天器的跟踪误差在指定跟踪性能和最大超调量下趋于任意小的最小残差集；通过估计故障不确定性的边界来补偿故障的影响，设计自适应容错控制器，使系统趋于渐近稳定等，该方法保证系统鲁棒性的前提下，实现系统的高精度姿态跟踪控制。

摘要： 本发明公开了一种光电稳定跟踪平台跟踪性能的测试装置，该装置由平行光管、显示屏、视频管理计算机组成，视频管理计算机可以直接输出实际录制的包含真实目标和背景的视频图像，也可以输出通过软件叠加生成的含有模拟目标和背景的视频图像，显示屏放置在平行光管的焦面上，显示屏显示视频管理计算机输出的含有背景和模拟目标的视频图像,平行光管将准直后的视频图像送入被测光电稳定跟踪平台的视场中。该装置不仅能够测试光电稳定跟踪平台的伺服跟踪回路性能，而且能够通过显示屏上的图像背景和模拟目标的变化测试视频跟踪器的性能，实现了光电稳定跟踪平台跟踪综合性能测试。该测试装置具有结构简单、易于操作、测试范围广的优点。

摘要： 本发明公开了位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能影响的分析方法，基于位置敏感探测器的性能分析，研究激光追踪测量系统的跟踪性能分析方法，根据激光追踪测量系统伺服控制的模型，进行位置敏感探测器的性能对激光追踪测量系统的跟踪性能影响规律的研究，建立激光追踪测量系统利用PSD进行跟踪控制的测量系统。建立激光追踪测量系统中PSD测量模型。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建激光追踪测量的伺服控制系统模型。位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能的影响分析。在激光追踪测量系统中，位置敏感探测器检测由于猫眼的运动引起的被猫眼反射光束的偏移量，将偏移量信号给电机来控制激光追踪测量系统的万向节式回转轴系，实现跟踪测量。